Question

Как изменится энергия магнитного поля, созданного рамкой, по которой протекает электрический ток i, при увеличении силы тока в 2 раза?   ​

Answer 1

Для ответа на данный вопрос нам необходимо знать закон, описывающий зависимость магнитного поля от силы тока и других факторов.

Закон Ампера гласит, что магнитное поле, создаваемое рамкой провода, прямо пропорционально силе тока, протекающему по проводу. То есть, если мы увеличим силу тока в 2 раза, то магнитное поле также увеличится в 2 раза.

Таким образом, изменение энергии магнитного поля можно определить с использованием формулы:

Энергия магнитного поля (W) = (1/2) * L * B^2,

где L - индуктивность рамки, а B - магнитная индукция (сила магнитного поля).

Из закона Ампера мы знаем, что B пропорциональна силе тока i. Поэтому, если мы увеличим силу тока в 2 раза, то B также увеличится в 2 раза.

Теперь у нас есть все необходимые данные для решения задачи. Допустим, изначально энергия магнитного поля равна W1. Если мы увеличим силу тока в 2 раза, то энергия магнитного поля станет равной W2.

Из связи между магнитной индукцией и силой тока следует, что B2 = 2 * B1.

Теперь подставим эти значения в формулу для энергии магнитного поля (W):

W2 = (1/2) * L * (2 * B1)^2
W2 = (1/2) * L * 4 * B1^2
W2 = 2 * (1/2) * L * B1^2
W2 = 2 * W1

Таким образом, энергия магнитного поля, созданного рамкой, при увеличении силы тока в 2 раза, также увеличивается в 2 раза.